Non esistono soltanto sette tipi fissi di onde radio. Qui sono presentate sette applicazioni per collegare frequenza, dispositivo e funzione. Questa suddivisione didattica non è l’elenco completo delle bande radio né la divisione dello spettro elettromagnetico in sette regioni che compare in alcuni testi.
Onda, banda e applicazione
Le onde radio sono elettromagnetiche. Nel comune uso tecnico comprendono le microonde. La frequenza si esprime in hertz e la potenza in watt.
VHF indica normalmente 30–300 MHz, UHF 300 MHz–3 GHz e SHF 3–30 GHz. Elencare solo le bande da ELF a HF non completa la classificazione radio.
Nel vuoto c = 299.792.458 m/s e λ = c/f. A 100 MHz la lunghezza d’onda è circa 3 m; a 2,4 GHz circa 12,5 cm. Una frequenza maggiore non significa propagazione più veloce nello stesso mezzo.
1. Radiodiffusione e televisione
I trasmettitori trasportano audio, video o dati mediante modulazione. AM e FM sono forme di modulazione, non nomi completi di tutte le bande. Esistono anche sistemi digitali.
La radiodiffusione FM intorno a 88–108 MHz è un esempio usato in molte regioni, ma l’assegnazione precisa dipende dal paese. Potenza, antenna, terreno e rumore influenzano la portata. Non esiste un limite generale di 50–60 miglia.
2. Wi-Fi e Bluetooth
Entrambi usano la radio per comunicare tra dispositivi. Bluetooth opera nella regione di 2,4 GHz; Wi-Fi può utilizzare diverse bande secondo generazione, dispositivo e regione.
Bluetooth è comunemente impiegato per collegamenti tra dispositivi vicini, mentre Wi-Fi fornisce connettività di rete locale. Le tecnologie differiscono per protocolli, modalità e impieghi: non soltanto per il prezzo. Bluetooth non usa cavi come mezzo radio di trasmissione.
La portante non è la velocità dei dati: 2,4 GHz non significano 2,4 Gbit/s. Canali, qualità, terminali e risorse condivise determinano la capacità utile.
3. Riscaldamento a microonde
Molti forni domestici operano vicino a 2,45 GHz. I materiali con perdite assorbono energia che diventa calore. Acqua, sali, temperatura e struttura del cibo influenzano l’assorbimento.
2,45 GHz non è l’unica frequenza di risonanza delle molecole d’acqua. Un debole segnale di comunicazione e un forno non producono lo stesso effetto solo perché hanno frequenze vicine: contano potenza, campo e tempo.
4. GPS e navigazione
I satelliti trasmettono segnali temporali e dati con cui il ricevitore stima posizione ed errore del proprio orologio. Un normale ricevitore GPS non deve rispondere ai satelliti affinché essi calcolino la sua posizione.
Edifici, riflessioni e visibilità del cielo cambiano la qualità. Un telefono può ricevere assistenza dalla rete cellulare, ma ciò non trasforma la navigazione GPS di base in un dialogo radio bidirezionale con i satelliti di navigazione.
5. Radioastronomia
I radiotelescopi ricevono energia da sorgenti naturali, come gas e oggetti nello spazio. Osservare non significa illuminare ogni oggetto con un trasmettitore e aspettare un’eco.
Apertura, banda, rumore e tempo d’integrazione influenzano la sensibilità. Antenne collegate possono migliorare determinate osservazioni senza aumentare la potenza della sorgente osservata.
6. Risonanza magnetica
La risonanza magnetica utilizza campi magnetici e radiofrequenza per eccitare e rilevare risposte associate ai protoni. Queste informazioni permettono di produrre immagini. Il campo RF è parte del sistema, non una comune radio che scatta fotografie.
Il NIBIB distingue questa tecnica dagli esami a raggi X. Le immagini non si producono riscaldando acqua come in un forno a microonde.
7. Telecomandi
Alcuni telecomandi trasmettono comandi via radio, mentre molti telecomandi televisivi usano infrarossi. Non tutti sono quindi esempi di onde radio.
Frequenza, codifica e ricevitore devono corrispondere. Batteria, antenna, ostacoli e interferenze influenzano la portata; il nome del prodotto non stabilisce una distanza fissa.
Quali onde arrivano più lontano
Non c’è una graduatoria valida per ogni sistema. Alcuni percorsi HF sfruttano la ionosfera; un collegamento a microonde può impiegare antenne direttive o satelliti.
Confronta potenza, sensibilità, percorso e disponibilità richiesta. Le basse frequenze non attraversano qualsiasi ostacolo e le alte frequenze non escludono lunghe distanze.
Fonti: NASA sulle onde radio, ITU-R V.431 e NIBIB sulla risonanza magnetica. I sette esempi organizzano gli usi senza ridefinire le bande standardizzate.
